实验九 测定电源的电动势和内阻基础点1.实验电路图与实物连接图2.实验目的(1)测定电源的电动势和内阻。(2)加深对闭合电路欧姆定律的理解。3.实验原理(1)实验依据:闭合电路欧姆定律。(2)E 和 r 的求解:由 U=E-Ir 得,解得 E、r。(3)用作图法处理数据,如下图所示。① 图线与纵轴交点为 E;② 图线与横轴交点为 I 短=;③ 图线的斜率表示 r=。4.实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。5.基本操作(1)电流表用 0.6 A 的量程,电压表用 3 V 的量程,按实验原理图连接好电路。(2)把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端。(3)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)。用同样的方法再测量几组 I、U 值,填入表格中。(4)断开开关,拆除电路,整理好器材。重难点一、数据处理1设计表格,将测得的六组 U、I 值填入表格中。第 1 组第 2 组第 3 组第 4 组第 5 组第 6 组U/VI/A方法一:列方程组计算求解。(1)联立六组对应的 U、I 数据,数据满足关系式 U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r…(2)让第 1 式和第 4 式联立方程,第 2 式和第 5 式联立方程,第 3 式和第 6 式联立方程,这样解得三组 E、r,取其平均值作为电池的电动势 E 和内阻 r 的大小。方法二:图象法处理数据。(1)在坐标纸上以路端电压 U 为纵轴、干路电流 I 为横轴建立 UI 坐标系。(2)在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线斜率的绝对值即为电池的内阻 r 的大小,即 r=。二、误差分析1.偶然误差(1)由于读数不准和电表线性不良引起误差。(2)用图象法求 E 和 r 时,由于作图不准确造成误差。(3)测量过程中通电时间过长或电流过大,都会引起 E、r 变化。2.系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差。(1)如图甲所示,在理论上 E=U+(IV+IA)r,其中电压表示数 U 是准确的电源两端电压。而实验中忽略了通过电压表的电流 IV而形成误差,而且电压表示数越大,IV越大。结论:①当电压表示数为零时,IV=0,IA=I 短,短路电流测量值=真实值;②E 测<E 真;③ 因为 r 测=,所以 r 测<r 真。从电路的角度看,电压表应看成内电路的一部分,故实际测出的是电池和电压表这一...